鋁合金焊接工藝的發(fā)展與碳鋼有所不同。由于原鋁合金有許多元素,每一種合金元素對母材的可焊性不同的影響,所以有必要發(fā)展很多不同的填充合金以適應這些不同的合金元素。比如,一些原鋁合金有特殊的化學性,為特定合適的機械和物理特征設計,而且并沒有的可焊性。
鋁作為結構金屬的突破是隨著二十世紀四十年代惰性氣體焊接工藝的出現(xiàn)而實現(xiàn)的。比如,GMAW(氣體金屬電弧焊),也叫MIG(熔化極惰性氣體保護電弧焊);GTAW(氣體鎢極電弧焊),也叫TIG(鎢極惰性氣體保護電弧焊)。隨著在焊接中出現(xiàn)使用惰性氣體保護熔化鋁的焊接工藝,就可能以高速,打出高質(zhì)量,高承載力焊縫,沒有腐蝕焊劑。
焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。消耗的是焊接攪拌頭。
同時,由于攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低,因此焊接后結構的殘余應力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時,結構的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術還是焊后冷、熱校形技術,都是很麻煩的,而且增加了結構的制造成本。
攪拌摩擦焊(FrictionStir Welding簡稱FSW)是英國焊接研究所(TWI)于1991年10月提出的發(fā)明專利。攪拌摩擦焊工藝初主要用于解決鋁合金等低熔點材料的焊接,關于攪拌摩擦焊工藝的特點和應用等,TWI進行了較多的研究,并于1993年、1995年分別申請了專利。TWI主要是與航空航天、海洋、道路交通、鋁材廠、焊接設備制造廠等大公司聯(lián)合,以團體贊助或合作的形式開發(fā)這種技術,擴大其應用范圍。美國的愛迪生焊接研究所(Edisonwelding Institute,簡稱EWI)與TWI密切協(xié)作,也在進行FSW工藝的研究。美田的美國洛克希德·馬丁航空航天公司、馬歇爾航天飛行中心、美國海軍研究所、Dartmouth大學、德克薩斯大學、阿肯色斯大學、南卡羅利納大學、德國的Stuttgart大學、澳大利亞的Adelaide大學、澳大利亞焊接研究所等都從不同角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。